■ 캠핑용 퇴비화 변기(Composting Toilet) DIY 자료
물과 화학약품을 사용하지 않아 환경 친화적이며,
대, 소변을 분리할 수 있는 퇴비화 변기(Composting Toilet)를 자작(DIY)해 보았습니다.
소변을 분리하는 일체형 소변분리기 제품이 국내에 없어서,
소변분리는 반원깔때기(특대)를 이용했습니다.
소형 컴팩트한 크기에다 무게도 가벼워 손쉽게 이동할 수 있는 이동식 변기이므로,
농막에서 5도2촌 생활시 화장실이 없거나, 시골주택에서 상시 거주시 화장실이 부족하거나,
야외로 차박캠핑할 때도 모두다 유용하게 사용할 수 있습니다.
<퇴비화 변기의 가치>
퇴비화 변기는 여러가지 장점을 제공합니다.
우선, 물이 필요하지 않습니다. 즉, 상하수도 시스템에 연결할 필요가 없습니다.
이는 물소비를 줄이고 하수구의 부하를 줄이는 데 도움이 되는 보다 환경 친화적인 옵션입니다.
또한 퇴비화 변기는 복잡한 기술이 필요하지 않아 설치와 청소가 매우 쉽습니다.
퇴비화 변기의 또 다른 장점은 다용도성입니다.
도로에서 이동식 화장실로 사용할 수도 있고 영구적으로 설치할 수도 있습니다.
따라서 인프라가 없는 지역의 위생 솔루션으로 적합합니다.
먼저, 퇴비화변기 DIY완성품 사진을 소개합니다.
- 조립상태에서 변기통 총무게는 약7kg 정도.
- 바닥에서 변기시트까지 좌식 높이는 355mm 정도. (성인, 아이 모두 사용 가능한 높이)
- 소변통은 가득 찼을 때 교체를 신속하게 할 수 있도록 스페어(여벌)통을 하나 더 준비합니다. (총 2개)
- 소변통 뚜껑 하나에 깔때기 주둥이가 삽입되도록 드릴과 커트칼로 직경40~45mm 정도의 구멍을 내 줍니다.
- 깔때기 상단 양쪽에 구멍을 뚫어 클립과 고무줄을 연결하여 소변통 구멍과 고정하면 수직상태로 잘 고정됩니다.
- 깔때기 손잡이가 달려있는 직선부분 높이 약26mm를 쇠톱날과 커트칼로 잘라내어 소변분리가 용이하게 합니다.
- 재단된 자작합판 1장은 변기시트의 내경치수보다 15~25mm 더 크게 타원형을 그려서 직쏘기로 절개합니다.
- 변기시트 고정은 합판 뒤쪽에 직경12mm 목공용 비트(드릴)로 관통한 후, 부속품(볼트너트)으로 고정합니다.
- 재단된 자작합판도 스페어를 하나 더 준비해서 절개하지 않고 평상시 좌식의자로 활용할 수 있도록 합니다.
- 다이소 분무기(380ml용량)에 물과 희석된 식초를 담아 소변용 깔때기 위에 살짝 뿌린 다음 휴지로 닦아줍니다.
- 화장지는 환경을 위해 향료, 표백제, 기타 화학물질이나 합성물질로 처리된 화장지는 피하고,
무표백, 무향의 재활용 화장지나 대나무 펄프로 만든 친환경 화장지를 사용합니다.
- 대변 분해 및 덮개용 재료는 캠핑지 인근의 야산에서 나뭇잎이 분해된 흙바닥의 부엽토(흰색의 토양미생물)를
뚜껑있는 불투명 보관통에 채취해 두었다가 대변 아래와 위에 덮어주면 부엽토에 있는 토양미생물들에 의해
대변(유기물)이 신속하게 분해, 퇴비화(*무기물화)되면서 냄새를 제거해 줍니다.
(※ 자료1 : Composting의 미생물학 참조)
* 무기물화(Mineralization) :
자연계에 존재하는 유기물질이 미생물에 의해 분해되어 무기물로 변하는 과정.
유기물(다분자 구조)은 분해되어 무기물(단원자 구조)인 각종 미네랄(칼슘, 마그네슘)로 변환되어,
식물(작물)은 토양에 내린 뿌리를 통해 분해된 이들 무기물을 흡수하여 생장합니다.
다음은 퇴비화 변기로 사용한 각 부품의 가격 및 규격입니다.
- 각 부품은 쿠팡과 옥션에 검색하여 온라인 구입했고, 오줌통 용기와 분무기는 다이소에서 구입했습니다.
- 코팅된 자작합판은 두께 15T 짜리로 플라스틱 만능상자 외측 크기에 맞게 재단 주문했고,
옵션으로 4모서리는 R30mm 라운딩 처리 요청했습니다. (총 2장)
- DIY하면서 새로 구입한 작업공구는 직소기와 직소날 및 목공용 나비 비트(8mm, 12mm) 입니다.
- 그외 작업공구는 기존 보유한 충전용 보쉬 전동드릴과 비트와 나사못 등 입니다.
<※ 자료1>
Composting의 미생물학
생분해성 유기물, 여기서 사람의 분뇨는 반드시 박테리아 등 미생물에 의해서 분해 된다. 실제로
재래식 변소에서 냄새가 나는 것이 바로 미생물에 의한 분해가 일어나고 있는 증거이다. 즉 똥에
함유된 죽은 세포, 콜레스테롤 등의 영양물질이나 오줌에 다량 함유되어 있는 요소가 박데리아에
의해서 분해될 때 암모니아, 인돌, 머캡탄 등 가스가 발생하면서 냄새가 나게된다.
생분해성물질이 분해되는 경로는 크게 두 가지이다. 하나는 기체산소가 없는 상태에서 일어나는
혐기성분해이고, 또 하나는 충분한 산소가 공급되는 상태에서 일어나는 호기성 분해이다.
호기성 분해가 일어날 때는 탄산가스와 수증기만 발생하게 되어 전혀 불쾌한 냄새가 나지 않게
된다. 그러나 혐기성 분해시에는 탄산가스와 메탄가스가 주로 생성되고 암모니아도 상당량
발생한다. 여기에 소량의 황화수소, 인돌, 머캡탄 등의 가스가 발생하는데 이러한 가스는 parts
per billion (PPB, 10 억 분의 1) 이나 parts per trillion (PPT, 1 조 분의 1)의 농도에서도 악취를
풍기게 된다. 또 한가지 차이점은 호기성분해는 혐기성분해보다 반응 속도가 훨씬 빠르고 열이
다량으로 발생하게 된다. 이 열에 의해 병원균이 거의 모두 사멸하게 되고 수분이 증발하고
유기물의 안정화가 혐기성분해 때보다 빨리 이루어진다.
안정화가 종료되면 부피는 약 90%가 줄어들게 된다. 그리고는 부엽토 같은 안정되고 안전한
그리고 토양 및 식물에 유용한 물질이 남게된다.
CT 는 바로 호기성미생물이 잘 자랄 수 있도록 제반환경, 즉 온도와 함수비, 공극률 등을 잘
맞추어주어 분뇨통 내에서 호기성분해를 촉진시켜 냄새가 나지 않고, 비교적 빠르게 분뇨를
안정화시키게 된다. 함수비나 공극률, 산소공급의 용이성 등을 최적화하기 위해서 마른 톱밥이나
나뭇잎 또는 피트모스 등을 첨가해주는 예가 많다.
산소의 공급과 수분 증발이 잘 되도록 또 물질전체가 균질하게 잘 분해되도록 하기 위해서 갈퀴
같은 장치를 두어 주기적으로 흐트러 주는 것도 분해를 촉진하는 유효한 수단이기 때문에 이를
수동식으로 또는 자동식으로 설치하기도 한다.
CT 를 설치한 직후에는 유기물을 분해하는 미생물을 접종시키기 위해서 미생물의 보고인 비옥한
토양을 일반적으로 변기통 바닥에 한번 깔아주고 사용중에도 한 두차례 뿌려주기도 한다. 또한
유기물 분해과정에서 산성화가 진행되는 수가 있기 때문에 그러한 증상이 감지될 때는
중화시키기 위해 석회석을 적정량 뿌려주기도 한다.
즉 CT 는 재래식의 냄새나고 불결한 뒷간이 아니고 최신의 미생물학 원리를 이용하여 공학적으로
설계되어 위생적이고 심미적인 면까지도 고려하여 만들어진 것이다. 이 변소는 귀중한 물을 쓰지
않아 물의 낭비가 없고, 분뇨를 물에 흘려 보내지 않아 물을 오염시키지 않으며 지구의 식물들이
필요로 하는 식물 영양소를 지속적으로 순환 사용케 하는 신 개념의 변소이다.
우리 한사람이 년간 배설하는 분뇨는 약 600ℓ 가 되어 드럼통 3 개분에 해당한다. 이 분뇨를 희석,
배출하기 위해서 쓰는 정수 처리된 물의 양은 약 50,000ℓ 즉 드럼통 250 개분이나 된다. 더욱이
이 세정수가 불완전하게 처리된 후에 다시 우리의 음용수원으로 되돌아 간다는데 생각이 미치면
무언가 새로운 아니면 과거의 방법을 재고해야 하겠다.
이 분뇨를 그대로 잘만 처리하면 물 한 방울 낭비하지 않고, 처리장에서 그 많은 인력, 그리고
에너지와 화학약품도 낭비하지 않고, 반대로 한사람 당 쌀 한가마니 분량의 훌륭한 비료를 얻을
수 있는데!
- 출처 : Composting Toilet(CT)의 타당성 조사 (1999.12/한국건설기술연구원/지재성) :
<※ 자료2>
퇴비화 화장실에 대한 궁극적인 가이드
1. 퇴비화 화장실을 사용하는 것이 왜 가치가 있습니까?
2. 퇴비화 화장실의 장점을 한눈에
3. 퇴비화 화장실은 어떤 재료로 구성됩니까?
4. 퇴비화 화장실의 작동 원리
5. 퇴비화 화장실 사용
6. 고형물 제거
- 고형물 퇴비화
- 비료로서의 소변
7. 어떤 액세서리가 필요합니까?
- 어떤 화장지가 적합합니까?
- 어떤 쓰레기를 사용해야 하나요?
- 활성탄을 이용한 치료법은 어떻게 작동하나요?
- 특수 용기 라이너를 사용해야 합니까?
8. 사용 장소
9. 퇴비화 화장실 설치
- 환기 연결
10. 청소
- 분리기 삽입물 청소
- 고형물 탱크 청소
- 소변통 청소
- 청소주기
- 효과적인 미생물의 비밀은 무엇입니까?
- 설사 중에는 어떻게 되나요?
11. 여성을 위한 팁
12. 퇴비화 화장실을 사용할 때 중요한 측면
13. 건식변기와 차이가 있나요?
14. 퇴비화 화장실과 화학 화장실의 차이점은 무엇입니까?
15. 퇴비화 화장실의 장점과 단점은 무엇입니까?
16. 전망: 건식 퇴비화 화장실 쿼바디스?
17. 결론
- 출처 : 퇴비화 화장실에 대한 궁극적인 가이드: 건식 퇴비화 화장실이란 무엇이며 실제로 어떻게 작동합니까? :
https://www.trelino.com/blogs/magazine/how-a-dry-composting-toilet-works
- 화학 화장실이란 무엇이며 어떻게 작동합니까? :
https://www.trelino.com/blogs/magazine/about-the-chemical-toilet
<※ 자료3>
독일 Trelino®의 퇴비화 변기